Sharplessエポキシ化

ペルオキシ酸またはハロヒドリン環化反応によるアルケンのエポキシ化は、syn付加に続いてエポキシドのラセミ混合物を生成することを思い出してください。

アルケンから過剰に1つのエナンチオマーが形成されるのは、アルケンの1つのファセットでのみエポキシ化を促進するキラル触媒によって達成できます。

キラル触媒は、一方のエナンチオマーの形成のための活性化エネルギーを他方よりも低下させることで作用し、エナンチオマーの過剰を引き起こします。

これは、アリルアルコールを非常に高いエナンチオ選択性を持つキラルエポキシアルコールに変換するシャープレス不斉エポキシ化の基礎を形成します。

シャープレスエポキシ化の試薬には、tert-ブチルヒドロペルオキシドまたはTBHP、テトライソプロポキシドチタン、酒石酸ジエチルまたはDETの特定の立体異性体が含まれます。

TBHPは酸化剤として作用しますが、テトライソプロポキシドチタンと光学活性DETは結合してエポキシ化のキラル触媒として作用します。

シャープレスエポキシ化で使用されるDETの鏡像異性体は、L-(+)-酒石酸ジエチルまたはD-(-)-酒石酸ジエチルのいずれかです。

シャープレスエポキシ化の場合、製品の立体化学は、使用されたDETの鏡像異性体によって異なります。

例えば、テトライソプロポキシドチタンおよびL-(+)-DETの存在下でtrans-2-hexen-1-olがTBHPと反応すると、生成物の2 S,3 Sエナンチオマーは97%の純度で得られます。

しかし、D-(−)-DETでは、もう一方である2R,3 R-エナンチオマーが過剰に得られます。

この反応メカニズムでは、テトライソプロポキシドチタンとDET、TBHP、およびアリルアルコールとのリガンドの迅速な交換が行われ、その結果、アキラルアルケンと酸化剤が固定された立体化学位置にクランプされます。

その結果、エポキシド酸素は、置換パターンに関係なく、アルケンの同じエナンチオ面から供給されます。

結果として得られるエポキシドの立体化学を予測するとき、アルケンユニットは、ヒドロキシメチル置換基が右下の位置に現れるように平面に配向されます。

この位置では、チタン-(−)-DET錯体はエポキシド酸素をアルケンの上面に供給し、チタン-(+)-DET錯体は酸素をアルケンの底面に供給します。